Durch eine Oxidation ist die Umsetzung verschiedener Substanzen möglich, wobei sich die Flüchtigkeit dieser ändert oder ein Stoff mit einem anderen Schadstoffpotenzial entsteht. Gebräuchlich sind hierzu Wasserstoffperoxyd oder Ozon, wobei das durch einen Ozongenerator erzeugte Ozon-Sauerstoff-Gemisch Stoffe radikalisch zu oxidieren vermag. Diese Oxidationskraft kann durch die Kombination mit UV-Bestrahlung noch gesteigert werden. Einige Stoffe wie z. B. Eisen oder Mangan können unter bestimmten Randbedingungen in geringen Konzentrationen bereits mit Luftsauerstoff oxidiert und gefällt werden. Generell lassen sich alle oxidierbaren Verbindungen durch Oxidationsverfahren zerstören. Zusätzlich zu den organischen Verbindungen können auch einige anorganische Verbindungen wie z. B. Cyanide und Ammonium nur durch OH-Radikale oxidiert werden. Für CKW`s können in der Praxis Reinigungsendwerte < 10 My g/l erreicht werden.